ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

№64-2,

Технические науки

В статье рассмотрены перспективные способы упрочнения наиболее ответственных деталей, а также перспективы применения различных покрытий с целью увеличения износостойкости и долговечности деталей.

Похожие материалы

Как известно, достаточно действенным способом повышения поверхностной прочности является поверхностное пластическое деформирование, которое влияет на структуру и состояние слоев детали, находящихся на поверхности. Поскольку этот метод в настоящее время хорошо известен и находит широкое применение, то выявлены некоторые недостатки такого способа упрочнения деталей. Поэтому востребованным является разработка новых перспективных технологий упрочнения деталей. К таковым можно несомненно отнести такие технологии, как лазерная обработка, электронно-лучевая обработка, вакуумная обработка, пучковая обработка и ряд других. Кроме этого, также следует упомянуть о термогазовых методах покрытия поверхностей наиболее ответственных деталей различными порошковыми материалами.

К следующей группе способов упрочнения поверхностей деталей может отнести обработку поверхности магнитными импульсами. Генерируемой в данном случае магнитное поле может несомненно влиять на механические характеристики поверхностных слоев твердых тел. В современном машиностроении этот способ находит применение при упрочнении различного режущего инструмента, а также при упрочнении ряда деталей машин, работающих в условиях знакопеременных нагрузок. В пользу данного метода можем отнести тот факт, что стоимость технологического оборудования необходимого для проведения магнитной обработки поверхностей деталей незначительна и не приводит к удорожанию конечного продукта. Энергозатраты также не значительны, поэтому данный метод является перспективным в машиностроении.

Острой в современном машиностроении является качество поставляемых на рынок металлов и сплавов. Исследования показывают, что их качество зачастую оставляет желать лучшего. При конструировании каких-либо современных установок, сооружений или машин, к которым предъявляются повышенные требования надежности, долговечности и безотказности работы, требуется и соответствующее сырье в виде качественных сталей, что не всегда соответствует действительности. Именно из-за этого повышение качественных показателей существующих материалов путем применения современных обрабатывающих технологий являентся актуальной задачей.

Исследования Российских и зарубежных ученых в области материаловедения дают возможность утверждать, что при применении упрочняющих обработок поверхностей деталей в их структуре образуется структура в виде мелких оболочек. Эта сРоссийских

труктура поверхностных слоев деталей имеет достаточно высокую плотность, а также мелкодисперсные карбидные выделения. Эти явления провоцируют образование наклепа, что естественно вызывает изменение физико-механических свойств, таких как поверхностная прочность, твердость и ряд других. Проектируемые с использованием различных технологий поверхностного упрочнения материалов элементы строительных конструкций или детали машин, естественно испытывают различные виды деформаций: растяжение, кручение, изгиб, сдвиг и т.д., поэтому показатели качества деталей играют существенную роль на надежность, износостойкость, долговечность и другие.

Попытаемся разобраться, каким же образом влияют разнообразные покрытия на износостойкость и надежность изделий? В качестве таковых покрытий большой распространение сегодня получил такой металл, как хром. Хромированные покрытия используются достаточно широко. Основным преимуществом такого покрытия является защита от воздействия окружающей агрессивной среды, а также защита от коррозии. Такой способ нанесения покрытия в обиходе называют хромирование. Хромирование нашло свое применение в различных отраслях народного хозяйства, в промышленности, например в автомобилестроении, самолетостроении, и других отраслях.

Хромирование широко применяется для повышения эксплуатационных характеристик самых разнообразных изделий из стали, например в производстве широко спектра деталей пожарной техники, наиболее ответственных деталей двигателей внутреннего сгорания, при изготовлении некоторых узлов различных станков и обрабатывающих комплексов. Также следую упомянуть и о ряде бытовых изделий, которые находят широкое применение в обиходе каждого рядового гражданина. Главный секрет хрома, позволяющий найти ему столь широкое применение, заключается в высокой прочности сцепления с различными металлическими поверхностями, а также высокая коррозионная стойкость. Причем при нанесении хрома на стальные поверхности совершенно не обязательно применять значительную толщину его нанесения. Толщина может варьироваться от нескольких микрон до миллиметров, все зависит от требуемого срока службы.

Для получения синергетического эффекта применения традиционного хромирования на получение повышенных эксплуатационных характеристик применяют различные искусственные алмазные порошки, при помощи которых осуществляют финишную обработку хромированных поверхностей деталей. Применение такого вида поверхностной обработки позволяет значительно повысить чистоту поверхностей, а также некоторые антифрикционные свойства. Применение такой обработки позволяет существенно расширить спектр и область применения обработанных деталей.

Применение в качестве упрочняющей обработки порошков искусственных алмазом низкой дисперсности также может выполняться для упрочнения и повышения режущей способности разнообразных лезвийных и не только инструментов. Применение в промышленных масштабах такого вида обработки с использованием стандартного серийного оборудования не должно привести к существенному удорожанию конечного продукта, а вот то качество, которое реализуется в итоге перекроет все дополнительные материальные затраты на применение такого вида обработки. Также следует сказать, что применение алмазного выглаживания позволит сократить количество наносимого хрома на поверхности, что будет также способствовать снижению материальных затрат на изготовление конечного продукта.

Список литературы

  1. Полетаев В.А., Арефьев И.М., Казаков Ю.Б., Пахолкова Т.А. Исследование зависимости момента трения магнитожидкостного устройства от величины рабочего зазора.// Вестник ИГЭУ, Вып. 4 , Иваново, – 2013. – С.36–41.
  2. Топоров А.В., Полетаев В.А., Покровский А.А., Киселев В.В., Пучков П.В., Зарубин В.П. Новые конструкции комбинированных магнитожидкостных уплотнений. / 17-я Международная Плесская научная конференция по нанодисперсным магнитным жидкостям. – Сборник научных трудов. – 2016. – С. 421-429.
  3. Киселев В.В. Обзор видов износа механизмов пожарной техники. / NovaInfo.Ru. – 2016. – Т. 1. – № 52. – С. 17-22.
  4. Полетаев В.А., Киселев В.В., Топоров А.В. Упрочнение валов пожарных насосов нанесением металлизированных покрытий. / Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. – 2014. – Т. 1. – № 1 (5). – С. 400-405.
  5. Мельников В.Г., Гунина В.В., Киселев В.В. Повышение долговечности узлов трения строительной техники. / Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2003. – № 7. – С. 28.